Физические основы механики. Молекулярная физика и термодинамика. Анищенко И.А - 19 стр.

UptoLike

19
Задача 2. Поезд массой m=500 т, двигаясь равнозамедленно,
в течение времени
t=1 мин уменьшает свою скорость от
v
1
=40 км/час до v
2
= 28 км/час. Найти силу торможения F.
Решение
Так как ускорение тела постоянно, оно может быть найдено из
соотношения
t
vv
a
12
=
. Согласно второму закону Ньютона:
F=ma=
mv v
t
()
21
.
Подставляя численные значения, получим
F=27,8 кН.
Ответ:
F=27,8 кН.
Задача 3. Горизонтально расположенный диск вращается
вокруг вертикальной оси, делая
n=25 оборотов в минуту. На
каком расстоянии
R от оси вращения диска может удержаться
находящееся на нем тело, если коэффициент трения
f=0,2?
Решение
Единственной силой, действующей на тело в горизонтальном
направлении и препятствующей его соскальзыванию с диска,
является сила трения
F.
В вертикальном направлении на тело действуют две равные по
величине но противоположно направленные силы - сила тяжести
mg и сила реакции опоры N. Так как диск равномерно вращается,
полное ускорение тела равно нормальному ускорению
a
n
=
ω
2
R,
где
ω
- угловая скорость вращения тела. Уравнение движения
тела в момент начала соскальзывания может быть записано
следующим образом:
m
ω
2
R = F. Учитывая, что F=fmg, и
ω
=2
π
n,
получаем
22
4 n
fg
R
π
=
Подставляя численные значения, находим
R=0,29 м.
Ответ: R=0,29 м.
                              19

     Задача 2. Поезд массой m=500 т, двигаясь равнозамедленно,
в течение времени t=1 мин уменьшает свою скорость от
v1=40 км/час до v2= 28 км/час. Найти силу торможения F.

     Решение
Так как ускорение тела постоянно, оно может быть найдено из
                v −v
соотношения a = 2 1 . Согласно второму закону Ньютона:
                   t
                              m(v2 − v1)
                      F=ma=              .
                                  t
Подставляя численные значения, получим F=27,8 кН.
Ответ: F=27,8 кН.

    Задача 3. Горизонтально расположенный диск вращается
вокруг вертикальной оси, делая n=25 оборотов в минуту. На
каком расстоянии R от оси вращения диска может удержаться
находящееся на нем тело, если коэффициент трения f=0,2?

     Решение
Единственной силой, действующей на тело в горизонтальном
направлении и препятствующей его соскальзыванию с диска,
является сила трения F.
В вертикальном направлении на тело действуют две равные по
величине но противоположно направленные силы - сила тяжести
mg и сила реакции опоры N. Так как диск равномерно вращается,
полное ускорение тела равно нормальному ускорению an=ω2R,
где ω - угловая скорость вращения тела. Уравнение движения
тела в момент начала соскальзывания может быть записано
следующим образом: mω2R = F. Учитывая, что F=fmg, и ω=2πn,
получаем
                                fg
                         R=
                             4π 2 n 2
Подставляя численные значения, находим R=0,29 м.
Ответ: R=0,29 м.